專利名稱：運動畫面的拍攝方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及運動畫面的拍攝方法和裝置。更確切地說，本發(fā)明涉 及運動畫面的拍攝和運動畫面的穩(wěn)定化的方法和裝置，以減少由裝置
抖動所造成的后果，同時減輕了處理器負載。
背景技術：
運動畫面的拍攝裝置用于攝取多種運動的主體。隨著對這樣的裝 置需求的增加，正在進行著改進這些裝置的嘗試。確切地說，因為典 型情況下用戶手持運動畫面的便攜式拍攝裝置攝取若干主體，所以要 試圖穩(wěn)定運動畫面，從而減少由于裝置抖動而造成負面效應。


圖1和圖2是示意圖，顯示了運動畫面的常規(guī)拍攝裝置用于攝 取某主體并且在攝取期間發(fā)生移動，從而可能發(fā)生圖像抖動的實例。 參考圖1和圖2,即使在主體的位置實際上不移動時攝取該主體，由 于人手中的常規(guī)裝置在抖動，所以主體位置在運動畫面中移動了。由 于在這個實例中常規(guī)裝置上下抖動，所以主體的位置在攝取的運動畫 面中上下移動了。所以，當主體的照片再現(xiàn)時，運動畫面中的主體位 置不斷移動，它可能導致觀看該運動畫面的人員感到眩暈或惡心。
為了解決這些問題，已經(jīng)開發(fā)了運動畫面穩(wěn)定化技術。運動畫面 穩(wěn)定化技術對攝取的第k幅圖像(第k幀圖像)中某突出點的位置與 該突出點在第k+l幅圖像(第k+l幀圖像)中位置之間的關系(距離
和方向)進行計算，并且根據(jù)該關系以相反方向移動第k+l幅圖像。 所以，使得第k幅圖像中突出點的位置與移動后第k+l幅圖像中突出 點的位置彼此一致，以便在第k幅圖像中和移動后第k+l幅圖像的所 有主體具有相同的位置。所以，即使常規(guī)裝置在抖動，當攝取的運動 畫面再現(xiàn)時，運動畫面中的主體位置仍保持不變。
不過，還有多種情況，該裝置在垂直于攝像機與主體連線的平面 內(nèi)以直線移動、運動畫面的拍^l裝置在該平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)、該裝置從該平 面內(nèi)移動到該平面外等等。所以，如果使用單一算法使由于該裝置的 多種抖動運動的運動畫面穩(wěn)定化，那么該單一算法就需要根據(jù)這些多 種運動計算第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間的關系，并 且根據(jù)該關系移動第k+l幅圖像。然而，由于該單一算法非常復雜， 所以該裝置采用了昂貴的處理器和大存儲器，增加了該裝置的成本。 不僅如此，如果該裝置要經(jīng)受大的運動或多種運動，即使昂貴的、一 流的處理器，承擔的處理負載也會大幅增加。所以，復雜的運動畫面 穩(wěn)定化算法無法高效地執(zhí)行，有效的運動畫面穩(wěn)定化無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了運動畫面的拍攝方法和裝置，它們執(zhí)行的 操作快速而有效地減輕了處理器負載并且使運動畫面的拍攝裝置抖動 時拍攝的運動畫面穩(wěn)定化。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述方法和裝置使用的操作用于從所述裝 置捕捉的第k幅圖像提取特征點、從所述裝置捕捉的第k+l幅圖像提 取特征點以及確定第k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點 位置之間的關系是不是平行運動的關系。如果確定所述關系是平行運 動的關系，根據(jù)所述平行運動的關系移動第k幅圖像或第k+l幅圖像， 以便穩(wěn)定所述運動畫面。不過，如果確定所述關系不是平行運動的關 系，計算第k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間 的空間運動關系，并且根據(jù)計算出的空間運動關系移動第k幅圖像或 第k+l幅圖像來穩(wěn)定所述運動畫面。
從笫k幅圖像提取特征點的操作包括將第k幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖
像并從轉(zhuǎn)換后的第k幅圖像提取特征點。從第k+l幅圖像提取特征點 的操作包括將第k+l幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從轉(zhuǎn)換后的第k+l幅圖 像提取特征點。
從第k幅圖像提取特征點時，如果第k幅圖像某點的亮度與鄰近 該點區(qū)域的亮度之間的差大于預定差，則提取該點為特征點。同樣， 從第k+l幅圖像提取特征點時，如果第k+l幅圖像某點的亮度與鄰近 該點區(qū)域的亮度之間的差大于所述預定差，則提取該點為特征點。
此外，從第k幅圖像提取特征點時，如果笫k幅圖像某點的色度 與鄰近該點區(qū)域的色度之間的差大于預定差，則提取該點為特征點。 不僅如此，從第k+l幅圖像提取特征點時，如果第k+l幅圖像某點的 色度與鄰近該點區(qū)域的色度之間的差大于所述預定差，則提取該點為 特征點。
確定第k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間 的關系是不是平行運動關系的操作包括確定笫k幅圖像的特征點位置 與分別對應于所述第k幅圖像的特征點的第k+l幅圖像的特征點位置 之間的關系是不是平行運動的關系。所述計算第k幅圖像的特征點位 置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系包括計算第k幅 圖像的特征點位置與分別對應于所述第k幅圖像的特征點的第k+l幅 圖像的特征點位置之間的空間運動關系。
在從第k+l幅圖像提取的特征點中，選擇從第k幅圖像提取的特 征點中的某特征點所對應的特征點為最接近從第k幅圖像提取的所述 特征點。
當?shù)趉幅圖像中每個特征點位置與第k+l幅圖像中它們的對應特 征點位置之間的方向和距離都相同時，第k幅圖像的特征點位置與第 k+l幅圖像的特征點位置之間的關系被確定為平行運動的關系。
空間運動關系是從遠到近的運動關系或旋轉(zhuǎn)運動關系。同樣，空 間運動關系也可以是從遠到近的運動關系和旋轉(zhuǎn)運動關系的其中 一個 與平行運動關系的組合。
正如根據(jù)以上論述能夠認識到，通過根據(jù)關系的類型移動第k幅 圖像和/或第k+l幅圖像，以及使得第k幅圖像的特征點對應于第k+l 幅圖像的特征點，來穩(wěn)定該圖像。
附圖簡要說明
參考附圖，通過詳細地描述本發(fā)明的示范實施例，它的以上和其
他的特性和優(yōu)點將變得更加顯而易見，其中
圖l和圖2是示意圖，顯示了使用運動畫面的常規(guī)拍攝裝置攝取 移動主體時發(fā)生圖像抖動的實例；
圖3是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間平行運動關系 的實例；
圖4是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間旋轉(zhuǎn)運動關系 的實例；
圖5是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間從遠到近的運 動關系的實例；
圖6是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，由于運動畫面 的拍攝裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間旋轉(zhuǎn)運 動關系的實例；
圖7是流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，控制運動畫面拍攝裝 置的方法的圖〗象穩(wěn)定化處理的實例；
圖8是框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例的運動畫面拍攝裝置。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖，更全面地介紹本發(fā)明的若干實施例。 圖3是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間的平行運動關
系。參考圖3，實線圓圏l、 2、 3和4是第k幅圖像(第k幀圖像) 的特征點，而虛線圓圍l，、 2，、 3，和4，是第k+l幅圖像(第k+l幀圖 像)中第k幅圖像的特征點。箭頭la、 2a、 3a和4a指示了第k幅圖 像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的關系(方向和距 離)。
所述特征點是使用多種方法能夠提取的突出點。例如，如果第k 幅圖像中某點的亮度與鄰近該點區(qū)域的亮度之間的差大于預定差，則 該點可以是特征點。由于該點的亮度同樣大于第k+l幅圖像中該點鄰 近區(qū)域的亮度所述預定差，所以該點可以提取為第k+l幅圖的特征點。 用于提取特征點的所述預定差可以根據(jù)情況需要進行修改。例如，當 許多點在亮度方面都顯著不同于它們各自的鄰近區(qū)域時，就增大所述 預定差，以便適當?shù)販p少特征點的數(shù)量，而當只有少數(shù)點在亮度方面 顯著不同于它們各自的鄰近區(qū)域時，就減小所述預定差，以便適當?shù)?增加特征點的數(shù)量。
提取特征點時可以使用多種參考量，包括色度差。例如，如果第 k幅圖像中某點的色度與鄰近該點區(qū)域的色度之間的差大于預定差， 則該點可以是特征點。如果根據(jù)亮度差提取特征點，則將第k幅圖像 轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從轉(zhuǎn)換后的的第k幅圖像提取特征點。
從第k幅圖像提取的特征點與從第k+l幅圖像提取的特征點彼此 對應。例如，如果第k幅圖像中某點的亮度與鄰近該點區(qū)域的亮度之 間的差大于預定差，并且該點是特征點，由于該點的亮度同樣大于第 k+l幅圖像中該點鄰近區(qū)域的亮度所述預定差，所以該點也被提取為 第k+l幅圖的特征點。所以，從第k幅圖像提取的特征點分別對應于 從第k+l幅圖像提取的特征點。在從第k+l幅圖像提取的特征點中， 選擇從第k幅圖像提取的特征點中的某特征點所對應的特征點為最接 近從第k幅圖像提取的所述特征點。在從第k+l幅圖像提取的特征點 1，、 2，、 3，和4，當中，由于特征點l，最接近從第k幅圖像提取的特征 點1，所以從第k+l幅圖像提取的特征點l，對應于從第k幅圖像提取 的特征點l。雖然在每幀圖像(第k幅圖像和第k+l幅圖像)中的主
體位置由于所述裝置抖動而改變，但是每幀捕捉圖像中的主體位置并 沒有快速改變。
在圖3顯示的實例中，運動畫面的拍攝裝置以與箭頭la、 2a、 3a 和4a相反的方向發(fā)生了移動，具體地說，在垂直于攝像機和主體線連 線的平面內(nèi)以直線(與箭頭la、 2a、 3a和4a相反的方向)發(fā)生了移 動。在這種情況下，箭頭la、 2a、 3a和4a具有相同的長度和方向。 換言之，當?shù)趉幅圖像中特征點位置與第k+l幅圖像中每個對應特征 點位置之間的方向和距離都相同時，則第k幅圖像中特征點位置與第 k+l幅圖像中特征點位置之間的關系是平行運動的關系。
第k幅圖像中特征點位置與第k+l幅圖像中特征點位置之間的關 系是平行運動關系，這一事實表明第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像 的位置之間的關系是平行運動關系。為了穩(wěn)定運動畫面，根據(jù)計算出 的平行運動關系移動第k幅圖像和/或第k+l幅圖像，以便使第k幅圖 像的特征點對應于第k+l幅圖像的特征點。例如，通過以與箭頭la、 2a、 3a和4a相反的方向?qū)⒌趉+l幅圖像移動箭頭la、 2a、 3a和4a 的長度來穩(wěn)定該圖像。
確定第k幅圖像和第k+l幅圖像是否具有平行運動關系并根據(jù)該 確定而轉(zhuǎn)換第k+l幅圖像以便使運動畫面穩(wěn)定化比對以下將介紹的其 他關系做的相同操作更加容易。所以，基于平行運動關系的運動畫面 穩(wěn)定化不會產(chǎn)生過多的處理器負載，并且能夠使用存儲量有限的存儲 器快速地完成。
圖4是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間旋轉(zhuǎn)運動關系 的實例。具體地說，所述旋轉(zhuǎn)運動關系是基于環(huán)繞圖像中心的旋轉(zhuǎn)。
參考圖4，所述裝置逆時針旋轉(zhuǎn)了，具體地說，環(huán)繞攝像機和主 體的連線(軸線)旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，笫k幅圖像和第k+l幅圖像 環(huán)繞著圖像中心旋轉(zhuǎn)，所述箭頭具有相同的長度但是不同的方向。
圖5是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，由于運動畫面的拍攝 裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間從遠到近的運
動關系的實例。參考圖5,所述裝置不是在垂直于攝像機和主體連線 的平面內(nèi)移動，而是移向平面之外。換言之，當所述裝置接近所述主 體時，所述裝置的右部比該裝置的左部更快地接近該主體。指示兩個 左特征點位置之間關系的兩個左箭頭具有相同的長度但是不同的方 向。指示兩個右特征點位置之間關系的兩個右箭頭也具有相同的長度 但是不同的方向，并且左邊的兩個箭頭與右邊的兩個箭頭具有不同的 長度。
圖6是概念圖，展示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，由于運動畫面 的拍攝裝置抖動第k幅圖像的位置與第k+l幅想像的位置之間旋轉(zhuǎn)運 動關系的實例。正如能夠認識到，圖4和圖6展示的運動按照裝置抖 動彼此類似，但是按照旋轉(zhuǎn)中心卻彼此不同。
正如以上的介紹，所述裝置可能以多種方式抖動或移動。正如現(xiàn) 在將要介紹的，根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠有效地穩(wěn)定運動畫面并且 能夠相當可觀地減輕處理器負栽。
圖7是流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例，控制運動畫面拍攝裝 置的方法的圖像穩(wěn)定化處理的實例。參考圖7，從第k幅圖像提取了 特征點(操作Sl)，從第k+l幅圖像提取了特征點(操作S2)。然 后確定第k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的 關系是不是平行運動的關系(操作S3)。確定該關系是不是平行運動 的關系要比確定該關系是不是另一種關系相對更加容易，它不產(chǎn)生處 理器負栽。如果確定所述關系是平行運動的關系，根據(jù)所迷平行運動 的關系移動第k幅圖像和/或笫k+l幅圖像，以便穩(wěn)定所述運動畫面(操 作S4)。不過，如果確定所述關系不是平行運動的關系，計算第k幅 圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系 (操作S5)。根據(jù)計算出的空間運動關系移動第k幅圖像和/或第k+l 幅圖像，以便穩(wěn)定所述運動畫面(操作S6)?？臻g運動關系可以是圖 4和圖6中所展示的旋轉(zhuǎn)運動關系、圖5中所展示的從遠到近的運動 關系或者從遠到近的運動關系和旋轉(zhuǎn)運動關系的其中一個與平行運動 關系的組合。
第k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的關 系是平行運動關系的概率比所述關系是另一種關系(空間運動關系) 的概率高得多。所以，本實施例的控制運動畫面拍攝裝置的方法能夠 相當可觀地減輕處理器負載量，因為它首先確定第k幅圖像的特征點 位置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的關系是不是平行運動關系。 如果確定所述關系不是平行運動的關系，才對產(chǎn)生更大處理器負載量 的空間運動關系進行計算，并且根據(jù)該空間運動關系穩(wěn)定所述運動畫 面。
正如以上的討論，確定該關系是不是圖3中展示的平行運動關系 比較容易，它不產(chǎn)生顯著的處理器負載。如果第k幅圖像的特征點位 置與第k+l幅圖像的特征點位置之間的變化具有相同的尺寸和方向， 由于該關系是平行運動關系，所以不需要計算這些變化之間的進一步 關系。因為不難確定該關系是不是平行運動關系，如果確定所述關系 不是平行運動的關系，那么就不難確定該關系是另一種關系。不過， 為了確定具體的關系，需要更復雜的算法。不僅如此，還有另一種復 雜的算法用于轉(zhuǎn)換第k幅圖像和第k+l幅圖像之一并根據(jù)確定的關系 穩(wěn)定所迷圖像。
例如，如果從第k幅圖像提取的n個特征點位置與從第k+l幅圖 4象提取的n個特征點位置之間的關系是平行運動關系，那么第k幅圖 像的某特征點與第k幅圖像所述特征點對應的第k+l幅圖像的特征點 之間的關系是2x2的矩陣，它對應地適用于從第k幅圖像提取的全部 n個特征點與分別對應于從第k幅圖像提取的所述n個特征點的、從 第k+l幅圖像提取的全部n個特征點。雖然n個特征點從第k幅圖像 提取，n個特征點從第k+l幅圖像提取，但是使用具有兩個未知數(shù)的 一次聯(lián)立方程，根據(jù)第k幅圖像的兩個特征點位置與第k幅圖像這兩 個特征點對應的、第k+l幅圖像的兩個特征點位置之間的關系不難計 算該矩陣。例如，如果第k幅圖像中具有坐標為(1,2)和(2，2)的 特征點是第k+l幅圖像中具有坐標為(2,4)和(3,4)的特征點，那 么表明平行運動關系的矩陣由下式表示
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不過，在平行運動關系以外的空間運動關系的情況下，會出現(xiàn)比
如3x9、 2x9等的矩陣，并且重復地執(zhí)行復雜的計算，比如高次多未 知數(shù)的特殊方程?？捎玫挠嬎闼隹臻g運動關系的實例在Hartley和 Zisserman的書中進行了介紹，書名為"Multiple View Geometry", Cambridge出版，(2003年第二版)88-91頁，在此引用作為參考
所以，根據(jù)本發(fā)明的實施例，確定笫k幅圖像的特征點位置與第 k+1幅圖像的特征點位置之間的關系，也就是第k幅圖像的位置與第 k+1幅圖像的位置之間的關系是不是平行運動關系。如果確定所述關 系是平行運動的關系，根據(jù)所述平行運動的關系穩(wěn)定所述運動畫面， 這不會產(chǎn)生顯著的處理器負載。如果確定所述關系不是平行運動的關 系，計算第k幅圖像的特征點位置與第k+1幅圖像的特征點位置之間 的空間運動關系，以便穩(wěn)定所述運動畫面，這樣減少了處理器的負栽 量，從而相當可觀地穩(wěn)定所述運動畫面，同時允許使用廉價的處理器。
此外，正如能夠認識到，當用戶手持所述裝置攝取主體時，運動 畫面拍攝裝置抖動對應于平行運動關系的概率相對高于對應于另 一種 關系的概率。其原因如下
首先，考慮垂直于主體與攝像機連線的平面，更具體地說，垂直 于主體與裝置的平面，當所述裝置在該平面內(nèi)移動時使得圖像變化的 概率要高于當所述裝置從該平面內(nèi)移向平面外時使得圖像變化的概
率。這是因為主體與裝置之間的距離通常要比裝置的尺寸長得多。換 言之，因為主體與裝置之間的距離比裝置的尺寸長得多，所以主體與 裝置之間距離的變化，即該裝置從垂直于主體與裝置連線的平面內(nèi)移 向平面外時，使得圖像變化的概率非常小。
其次，當攝影師手持所述裝置攝取主體并且所述裝置在垂直于主 體與裝置連線的平面內(nèi)移動時，所述裝置在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的概率相對高 于裝置在平面內(nèi)部以直線移動的概率。攝影師通常用一只手把持裝置， 即不使用另 一只手除非輔助地使用。所以攝影師的手腕可能變得扭曲，
或者攝影師的上身可能會旋轉(zhuǎn)以便旋轉(zhuǎn)所述裝置，從而引起裝置抖動。 在其他情況下，所述裝置不旋轉(zhuǎn)而是以直線移動。
考慮到上述兩種原因，所述裝置的抖動對應于圖3所展示的平行 運動關系的概率要高于它對應于圖4到圖6所展示的其他關系的概率。 所以，確定笫k幅圖像的特征點位置與第k+l幅圖像的特征點位置之 間的關系，即第k幅圖像的位置與第k+l幅圖像的位置之間的關系是 不是平行運動關系。如果確定所述關系不是平行運動的關系，才計算 所述空間運動關系，從而相當可觀地減少了空間運動關系的計算，它 在以上背景技術部分討論的控制所述裝置的常規(guī)方法中產(chǎn)生大量的處 理器負載。
所以，正如從以上論述能夠認識到，根據(jù)本發(fā)明實施例的運動畫 面的拍攝方法和裝置能夠快速而有效地穩(wěn)定由裝置抖動所造成的運動 畫面中的任何不期望的運動，并且減輕處理器負載。因而能夠使用廉 價的處理器和存儲量有限的存儲器有效地穩(wěn)定運動畫面，從而降低裝 置的制造成本。
圖8是框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實施例的運動畫面拍攝裝置。
本裝置的全部操作由CPU 100控制。本裝置中包括操縱單元200， 包括按鍵，產(chǎn)生來自用戶的電信號。來自操縱單元200的電信號被傳 遞到CPU 100，以使得CPU 100能夠根據(jù)該電信號控制本裝置。
在運動畫面拍攝模式下，如果來自用戶的電信號被傳遞到CPU 100， CPU IOO識別該信號，并且控制透鏡驅(qū)動單元11、光團驅(qū)動單 元21以及運動畫面拾取器件控制單元31。根據(jù)這種控制，透鏡10的 位置，光圏20的口徑和運動畫面拾取器件30的靈敏度受到控制以便 自動聚焦。如果從運動畫面拾取器件30輸出運動畫面的數(shù)據(jù)信號，該 信號就由模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元40轉(zhuǎn)換為數(shù)字運動畫面數(shù)據(jù)，并 且輸入到CPU 100和數(shù)字信號處理單元50中。數(shù)字信號處理單元50 執(zhí)行數(shù)字信號處理，比如伽瑪校正和白平衡調(diào)整。
從數(shù)字信號處理單元50輸出的運動畫面數(shù)據(jù)通過存儲器60或直 接傳遞到顯示控制單元91。注意，存儲器60包括只讀存儲器(ROM)
或隨機存取存儲器(RAM )。顯示控制單元91控制著顯示單元90并 將運動畫面顯示在顯示單元90上。從數(shù)字信號處理單元50輸出的運 動畫面數(shù)據(jù)可以通過存儲器60輸入到記錄/讀取控制單元70。記錄/ 讀取控制單元70自動地或根據(jù)來自用戶的命令將運動畫面數(shù)據(jù)記錄 在記錄介質(zhì)80上。同樣，記錄/讀取控制單元70也能夠讀取在記錄介 質(zhì)80上存儲的運動畫面文件的運動畫面數(shù)據(jù)，并且將讀取的運動畫面 數(shù)據(jù)輸入到顯示控制單元91,使得該運動畫面能夠顯示在顯示單元90 上。
在記錄介質(zhì)即計算機可讀介質(zhì)中可以存儲程序，根據(jù)本發(fā)明的若 干實施例和若干變種，執(zhí)行運動畫面拍攝裝置的控制方法。
存儲著本裝置控制方法的記錄介質(zhì)可以是如圖8所展示的記錄介 質(zhì)80或存儲器60，也可以是分開的記錄介質(zhì)。記錄介質(zhì)的實例包括 磁性存儲介質(zhì)(例如，只讀存儲器(ROM)和硬盤)以及光學數(shù)據(jù)存 儲設備(例如，CD-ROM、數(shù)字通用盤(DVD))。同樣，圖8展示 的CPU 100或CPU 100的一部分也可以用作記錄介質(zhì)。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，具體地顯示和介紹了本 發(fā)明，但是本領域的普通技術人員將會理解，對其形式和細節(jié)可以作 出多種改變而不脫離附帶的權利要求書定義的、本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權利要求
1.一種控制運動畫面拍攝裝置的方法，所述方法包括從所述裝置捕捉的第k幅圖像提取特征點；從所述裝置捕捉的第k+1幅圖像提取特征點；確定所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+1幅圖像的特征點位置之間的關系是不是平行運動的關系；如果確定所述關系是平行運動的關系，根據(jù)所述平行運動的關系移動所述第k幅圖像和所述第k+1幅圖像中的至少一個，以便穩(wěn)定所述運動畫面；以及如果確定所述關系不是平行運動的關系，計算所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+1幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系，并且根據(jù)計算出的空間運動關系移動所述第k幅圖像和所述第k+1幅圖像中的至少一個來穩(wěn)定所述運動畫面。
2. 根據(jù)權利要求1的方法，其中， 所述從第k幅圖像提取特征點包括將所述第k幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從轉(zhuǎn)換后的第k幅圖 像提取特征點；以及所述從第k+l幅圖像提取特征點包括將所述第k+l幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從轉(zhuǎn)換后的第k+l 幅圖像提取特征點。
3. 根據(jù)權利要求1的方法，其中， 所述從第k幅圖像提取特征點包括如果所述第k幅圖像某點的亮度與鄰近所述點區(qū)域的亮度 之間的差大于預定差，則提取所述點作為特征點；以及 所述從第k+l幅圖像提取特征點包括如果所述第k+l幅圖像某點的亮度與鄰近所述點區(qū)域的亮 度之間的差大于所述預定差，則提取所述點作為特征點。
4. 根據(jù)權利要求l的方法，其中，所述從第k幅圖像提取特征點包括如果所述第k幅圖像某點的色度與鄰近所述點區(qū)域的色度 之間的差大于預定差，則提取所述點作為特征點；以及 所述從第k+l幅圖像提取特征點包括如果所述第k+l幅圖像某點的色度與鄰近所述點區(qū)域的色 度之間的差大于所述預定差，則提取所述點作為特征點。
5. 根據(jù)權利要求l的方法，其中，所述確定所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+l幅圖像的特 征點位置之間的關系是不是平行運動的關系包括確定所述第k幅圖像的特征點位置與分別對應于所述第k 幅圖像的特征點的所述第k+l幅圖像的特征點位置之間的關系是不是 平行運動的關系；以及所述計算所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+l幅圖像的特 征點位置之間的空間運動關系包括計算所述第k幅圖像的特征點位置與分別對應于所述第k 幅圖像的特征點的所述第k+l幅圖像的特征點位置之間的空間運動關 系。
6. 根據(jù)權利要求1的方法，其中，在從所述第k+l幅圖像提取 的特征點中，選擇從所述第k幅圖像提取的特征點中的某特征點所對 應的特征點，作為最接近于從所述第k幅圖像提取的所述特征點的特 征點。
7. 根據(jù)權利要求1的方法，其中，當所述第k幅圖像中特征點 位置與所述第k+l幅圖像中特征點位置之間關系中的方向和距離都相 同時，所述確定步驟確定所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+l 幅圖像的特征點位置之間的關系為平行運動的關系。
8. 根據(jù)權利要求1的方法，其中，所述空間運動關系是從遠到 近的運動關系或旋轉(zhuǎn)運動關系。
9. 根據(jù)權利要求1的方法，其中，所述空間運動關系是從所述 遠到近的運動關系和所述旋轉(zhuǎn)運動關系的其中 一個與所述平行運動關系的組合。
10. 根據(jù)權利要求l的方法，其中，通過根據(jù)關系的類型移動所述第k幅圖像或所述第k+l幅圖像，以及使得所述第k幅圖像的特征 點對應于所述第k+l幅圖像的特征點，來穩(wěn)定所述圖像。
11. 一種用于控制運動畫面拍攝裝置的計算機可讀介質(zhì)上的指令，所述計算機可讀介質(zhì)上的指令包括第一組指令，用于從所述裝置捕捉的第k幅圖像提取特征點； 第二組指令，用于從所述裝置捕捉的第k+l幅圖像提取特征點；以及第三組指令，用于確定所述第k幅圖像的特征點位置與所述第 k+l幅圖像的特征點位置之間的關系是不是平行運動的關系，使得如果確定所述關系是平行運動的關系，根據(jù)所述平行運動的關系 移動所述第k幅圖像和所述第k+l幅圖像中的至少一個，以便穩(wěn)定所 述運動畫面；以及如果確定所述關系不是平行運動的關系，計算所述第k幅圖像的 特征點位置與所述第k+l幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系， 并且根據(jù)計算出的空間運動關系移動所述第k幅圖像和所述第k+l幅 圖像中的至少一個來穩(wěn)定所述運動畫面。
12. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中， 所述第一組指令用于將所述第k幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從轉(zhuǎn)換后的第k幅圖像提取特征點；以及所述第二組指令用于將所述第k+l幅圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像并從 轉(zhuǎn)換后的笫k+l幅圖像提取特征點。
13. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中， 所述第一組指令用于〗吏得在所述第k幅圖像某點的亮度與鄰近所述點區(qū)域的亮度之間的差大于預定差時，提取所述點作為特征點； 以及所述第二組指令用于使得在所述第k+l幅圖像某點的亮度與鄰 近所述點區(qū)域的亮度之間的差大于所述預定差時，提取所述點作為特征點。
14. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中， 所述第一組指令用于使得在所述第k幅圖像某點的色度與鄰近所述點區(qū)域的色度之間的差大于預定差時，提取所述點作為特征點； 以及所述第二組指令用于使得在所述第k+l幅圖像某點的色度與鄰 近所述點區(qū)域的色度之間的差大于所述預定差時，提取所述點作為特 征點。
15. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中， 所述第三組指令通過確定所述第k幅圖像的特征點位置與分別對應于所述第k幅圖像的特征點的所述第k+l幅圖像的特征點位置之 間的關系是不是平行運動的關系，來確定所述第k幅圖像的特征點位 置與所述第k+l幅圖像的特征點位置之間的關系是不是平行運動的關 系；以及所述第三組指令通過計算所述第k幅圖像的特征點位置與分別 對應于所述第k幅圖像的特征點的所述第k+l幅圖像的特征點位置之 間的空間運動關系，來計算所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+l 幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系。
16. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中，在從 所述第k+l幅圖像提取的特征點中，選擇從所述第k幅圖像提取的特 征點中的某特征點所對應的特征點，作為最接近于從所述第k幅圖像 提取的所述特征點的特征點。
17. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中，當所 述第三組指令確定所述第k幅圖像中特征點位置與所述第k+l幅圖像 中特征點位置之間關系中的方向和距離都相同時，所述第三組指令就 確定所述第k幅圖像的特征點位置與所述第k+l幅圖像的特征點位置 之間的關系為平行運動的關系。
18. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中，所述 空間運動關系是從遠到近的運動關系或旋轉(zhuǎn)運動關系。
19. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中，所述 空間運動關系是所述從遠到近的運動關系和所述旋轉(zhuǎn)運動關系的其中 一個與所述平行運動關系的組合。
20. 根據(jù)權利要求11的計算機可讀介質(zhì)上的指令，其中，通過 根據(jù)關系的類型移動所述第k幅圖像或所述第k+l幅圖像，以及使得 所述第k幅圖像的特征點對應于所述第k+l幅圖像的特征點，來穩(wěn)定 所述圖像。
全文摘要
一種運動畫面的拍攝方法和裝置，快速而有效地減輕了處理器負載并且使所述裝置抖動時拍攝的圖像穩(wěn)定化。所述裝置和方法執(zhí)行的操作用于從所述裝置捕捉的第k幅圖像提取特征點、從所述裝置捕捉的第k+1幅圖像提取特征點以及確定第k幅圖像的特征點位置與第k+1幅圖像的特征點位置之間的關系是不是平行運動的關系。如果確定所述關系是平行運動的關系，根據(jù)所述平行運動的關系移動第k幅圖像和/或第k+1幅圖像，以便穩(wěn)定所述運動畫面。不過，如果確定所述關系不是平行運動的關系，計算第k幅圖像的特征點位置與第k+1幅圖像的特征點位置之間的空間運動關系，并且根據(jù)計算出的空間運動關系移動第k幅圖像和/或第k+1幅圖像來穩(wěn)定所述運動畫面。
文檔編號H04N5/232GK101175161SQ20071010259
公開日2008年5月7日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權日2006年11月2日
發(fā)明者權五鉉 申請人:三星Techwin株式會社